Το τρέχον πρότυπο πρότυπο του σύμπαντος, το Lambda-Cold Dark Matter, υποθέτει ότι το σύμπαν επεκτείνεται σύμφωνα με τον γεωμετρικό όρο Lambda - που αντιπροσωπεύει την κοσμολογική σταθερά που χρησιμοποιείται στη γενική σχετικότητα του Αϊνστάιν. Η Λάμδα μπορεί να θεωρηθεί ότι αντιπροσωπεύει τη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που οδηγεί αυτό που τώρα γνωρίζουμε ότι είναι μια επιταχυνόμενη επέκταση του χωροχρόνου. Στη συνέχεια, η ψυχρή σκοτεινή ύλη θεωρείται ότι είναι το ικρίωμα που βασίζεται στην κατανομή της ορατής ύλης σε μεγάλη κλίμακα στο σύμπαν.
Αλλά για να κάνουμε οποιαδήποτε λογική προσπάθεια μοντελοποίησης του σύμπαντος - και πώς ξεδιπλώθηκε στο παρελθόν και θα ξεδιπλωθεί στο μέλλον - πρέπει πρώτα να υποθέσουμε ότι είναι περίπου το ίδιο παντού.
Αυτό μερικές φορές ονομάζεται Κοσμολογική Αρχή, η οποία δηλώνει ότι όταν παρατηρείται σε αρκετά μεγάλη κλίμακα, οι ιδιότητες του Σύμπαντος είναι οι ίδιες για όλους τους παρατηρητές. Αυτό καταγράφει δύο έννοιες - αυτή του ισοτροπία, που σημαίνει ότι το σύμπαν μοιάζει σχεδόν το ίδιο οπουδήποτε κι εσείς (δηλαδή εσείς) κοίτα και ομοιογένεια, που σημαίνει ότι οι ιδιότητες του σύμπαντος φαίνονται σχεδόν ίδιες όποιος παρατηρητές οπουδήποτε κι αν βρίσκονται και όπου κι αν φαίνονται. Η ομοιογένεια δεν είναι κάτι που μπορούμε να περιμένουμε να επιβεβαιώσουμε με την παρατήρηση - γι 'αυτό πρέπει να υποθέσουμε ότι το μέρος του σύμπαντος που μπορούμε να παρατηρήσουμε άμεσα είναι ένα δίκαιο και αντιπροσωπευτικό δείγμα του υπόλοιπου σύμπαντος.
Η αξιολόγηση της ισοτροπίας είναι τουλάχιστον θεωρητικά δυνατή στο παρελθόν του κώνου μας. Με άλλα λόγια, κοιτάζουμε το σύμπαν και λαμβάνουμε ιστορικές πληροφορίες για το πώς συμπεριφερόταν στο παρελθόν. Υποθέτουμε τότε ότι αυτά τα μέρη του σύμπαντος που μπορούμε να παρατηρήσουμε συνέχισαν να συμπεριφέρονται με συνεπή και προβλέψιμο τρόπο μέχρι το παρόν - παρόλο που δεν μπορούμε να επιβεβαιώσουμε εάν αυτό ισχύει έως ότου περάσει περισσότερος χρόνος. Αλλά οτιδήποτε έξω από τον ελαφρύ κώνο μας δεν είναι κάτι για το οποίο μπορούμε να περιμένουμε να γνωρίζουμε και ως εκ τούτου μπορούμε να υποθέσουμε μόνο ότι το σύμπαν είναι ομοιογενές παντού.
Ο Μάαρτενς συνεχίζει να αναπτύσσει ένα επιχείρημα για το γιατί θα ήταν λογικό να υποθέσουμε ότι το σύμπαν είναι ομοιογενές. Ουσιαστικά, εάν το σύμπαν που μπορούμε να παρατηρήσουμε δείχνει ένα σταθερό επίπεδο ισοτροπίας με την πάροδο του χρόνου, αυτό υποδηλώνει έντονα ότι το κομμάτι του σύμπαντος μας έχει ξεδιπλωθεί κατά τρόπο συνεπή με το ότι είναι μέρος ενός ομοιογενούς σύμπαντος.
Η ισοτροπία του παρατηρήσιμου σύμπαντος μπορεί να υπονοείται έντονα αν κοιτάξετε προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και βρείτε:
• συνεπής κατανομή υλικών.
• συνεπείς μαζικές ταχύτητες γαλαξιών και γαλαξιακών συστάδων που απομακρύνονται από εμάς μέσω καθολικής επέκτασης.
• συνεπείς μετρήσεις απόστασης γωνιακής διαμέτρου (όπου αντικείμενα του ίδιου απόλυτου μεγέθους φαίνονται μικρότερα σε μεγαλύτερη απόσταση - έως και απόσταση redshift 1,5, όταν αρχίζουν να φαίνονται μεγαλύτερα - δείτε εδώ). και
• συνεπής βαρυτικός φακός από αντικείμενα μεγάλης κλίμακας όπως γαλαξιακές συστάδες.
Αυτές οι παρατηρήσεις υποστηρίζουν την υπόθεση ότι τόσο η κατανομή της ύλης όσο και η υποκείμενη γεωμετρία χωροχρόνου του παρατηρήσιμου σύμπαντος είναι ισοτροπική. Εάν αυτή η ισοτροπία ισχύει για όλους τους παρατηρητές, τότε το σύμπαν είναι σύμφωνο με τη μέτρηση Friedmann – Lemaître – Robertson – Walker (FLRW). Αυτό θα σήμαινε ότι είναι ομοιογενές, ισοτροπικό και συνδεδεμένος - ώστε να μπορείτε να ταξιδέψετε οπουδήποτε (απλά συνδεδεμένο) - ή μπορεί να έχει σκουληκότρυπες (πολλαπλασιάζεται συνδεδεμένος) οπότε όχι μόνο μπορείτε να ταξιδέψετε οπουδήποτε, αλλά υπάρχουν και συντομεύσεις.
Αυτό που έχει το παρατηρήσιμο σύμπαν πάντα ήταν ισοτροπικό - και είναι πιθανό να συνεχίσει να είναι τόσο στο μέλλον - υποστηρίζεται έντονα από τις παρατηρήσεις του κοσμικού φόντου μικροκυμάτων, το οποίο είναι ισοτροπικό σε μια λεπτή κλίμακα. Εάν αυτή η ίδια ισοτροπία είναι ορατή σε όλους τους παρατηρητές - τότε είναι πιθανό ότι το σύμπαν έχει, είναι και θα είναι πάντα ομοιογενές επίσης.
Τέλος, ο Maartens απευθύνεται στην αρχή της Κοπέρνικας - η οποία λέει ότι δεν είμαστε μόνο εμείς δεν το κέντρο του σύμπαντος, αλλά η θέση μας είναι σε μεγάλο βαθμό αυθαίρετη. Με άλλα λόγια, το μέρος του σύμπαντος που μπορούμε να παρατηρήσουμε μπορεί κάλλιστα να είναι ένα δίκαιο και αντιπροσωπευτικό δείγμα του ευρύτερου σύμπαντος.
Περαιτέρω ανάγνωση: Maartens Είναι το σύμπαν ομοιογενές;
